煤层气“井工厂”钻井模式设计与应用

"井工厂"钻井模式采用流水线式的施工方式,依次对平台上所有井各开次进行批量化施工,从而达到缩短施工周期和降低开发成本的目的。在简述延川南煤层气区块前期常规钻井工艺的基础上,分析了该区块采用"井工厂"作业的优势,从井场规划布置、钻机移动轨道优选、平台井数优化、钻井顺序优化、钻井液重复利用和测录井设计等方面对该区块的"井工厂"钻井模式进行了设计,并对设计的"井工厂"作业模式进行了现场应用。应用结果表明,井工厂"作业模式适合于采用丛式定向井开发的延川南煤层气田,可大大提高生产效率。最后指出,我国很多非常规油气田利用"井工厂"模式开发是今后发展的主要趋势,建议我国各石油公司加强技术攻关,做好技术储备工作。     

延川南煤层气低成本高效钻井技术探索与实践

储层丰度低、单井产量低是制约煤层气开发的瓶颈,因此如何提高钻井效率、控制成本是实现煤层气有效开发的关键。在总结延川南煤层气区块前期钻井经验的基础上,引入"井工厂"钻井模式,重点开展了井组及施工工序优化、预偏离防碰、导向钻具、个性化钻头和高效堵漏等降本增效技术的研究和实践,并利用学习曲线法对关键技术进行了持续优化,形成了煤层气低成本高效钻井技术。延川南煤层气区块808口井采用了煤层气低成本高效钻井技术,优质高效地完成了产能建设任务,其中平均单井钻井周期较产能建设前缩短30.3%以上,机械钻速提高了51.6%以上。研究与实践表明,煤层气开发时应用"井工厂"钻井模式能够显著控制钻井成本,提高开发效率,实现煤层气有效开发。      

煤层气“井工厂”钻井完井技术探讨

煤层气井单井产量普遍较低,开发过程中只有实施低成本战略才能取得较好的经济效益。随着延川南煤层气区块产能建设的启动,对钻井周期及钻井成本提出了更高的要求。煤层气"井工厂"钻井开发模式的提出,对于达到低成本高效开发煤层气的要求具有重要的意义。结合延川南煤层气区块的特点,在现有丛式井钻井技术的基础上,从钻井设备、钻井顺序、关键工艺技术等几方面进行探讨和研究,提出了一套适合于延川南煤层气开发的"井工厂"钻井完井工艺技术,为区块大规模开发奠定良好的技术基础。     

煤层气井钻井技术

本文以四口井的施工为例，着重介绍了煤层气井的特点，并指出了钻煤层气井的几个技术难点，通过钻头优选，钻具优选，钻井参数优选，绳索式取心技术等的现场实施和应用，基本解决了井身质量，清水钻井，清水绳索取心，煤层气保护等几个方面的技术难题，文中还介绍了使用中原油田自行设计的中原９５０８绳索取心工具的取心情况，尤其是在粉煤层地层的取心情况，这将为今后的煤层气开发打下坚实的基础。     

华北油田煤层气分公司完成500口直井钻井任务

煤层气分公司2007年直井完井272口,加上2006年完井的228口,总数达到500口,为2008年生产任务的完成奠定了坚实基础。     

“井工厂”模式在大牛地气田的探索与应用

大牛地气田是典型的低孔、低压、低渗气田,为提高单井产量,缩短单井建井周期,降低单井钻井、储层改造、采油气管理的成本,2012年进行了"井工厂"开发模式的探索与应用。采用地质和工程整体部署的方法开展研究,井组部署在地质预测砂体水平展布面积广、砂体相对较厚的有利区;井组全部由水平井组成,可分为二井式、四井式、六井式,井眼轨道尽量不设计三维轨道;井组实施同步压裂储层改造。现场应用表明,"井工厂"模式水平井单井平均建井周期较常规井缩短20.11%,平均完井周期缩短23.85%,平均机械钻速提高29.08%,井组平均搬迁周期缩短50.46%。2012年"井工厂"模式的应用共节约征地面积381亩,直接节约投资3 303万元,对大牛地气田进一步推广应用"井工厂"模式开发具有借鉴意义。     

煤层气复杂结构井可降解钻井完井液实验

为了解决煤层气复杂结构井钻井过程中钻井安全与煤层保护的矛盾,研制了可降解的钻井完井液,分析了其常规性能和降解性能,并分别采用解吸率法和渗透率恢复率法评价了钻井完井液对煤层解吸能力和渗流能力的保护效果.通过室内实验优选了适用于复杂结构井的可降解钻井完井液中的增黏剂、降失水剂和降解剂,并确定了钻井完井液的配方.钻井完井液各项常规性能良好,可有效携岩和保护井壁.钻井完井液具有良好的降解性能:加入浓度为2.0%~4.0%的降解剂后,3 h内降解率可达85%以上;降解完成后固相残渣少.钻井完井液可以有效保护煤层解吸能力和渗流能力:具有和清水一样良好的煤层解吸能力保护效果;煤样在不同返排压差下的渗透率恢复率均在60%以上,最高可达100%左右,且渗透率恢复率随着返排压差的增大而增大.图2表7参11     

页岩气“井工厂”钻井技术现状及展望

"井工厂"技术可以缩短建井周期,降低钻井成本,大幅度提高资源及设备利用率,在页岩气等低渗透、低品位非常规油气资源开发中具有显著的技术优势,并在北美页岩气开发中获得成功应用。在国外文献调研的基础上,介绍了国内外"井工厂"钻井技术现状,详细分析了页岩气"井工厂"关键技术,总结了"井工厂"钻井技术的特点,并指出国内现有的技术储备、配套设备及工具等还不能完全满足"井工厂"作业的需求,还没有形成一套完整的"井工厂"施工及评价标准。因此,建议树立全过程成本控制理念,吸收我国海洋平台钻井技术和致密气藏"井工厂"开发模式的成功经验,针对性地开展个性化工具及配套技术的研发,尽快形成我国页岩气"井工厂"钻井技术的行业标准和钻后评价体系。     

煤层气U型井钻井采气技术研究

国内高陡构造煤层气资源丰富、分布较广,开发潜力巨大。针对高陡构造煤储层特点,提出了一种适合开发高陡构造煤层气的U型井钻完井技术,并结合霍林河盆地低煤阶煤层气地质特征,给出了配套的U型井钻完井技术、欠平衡钻井工艺及地面采气技术。结果表明:U型井钻采技术充分利用了直井和定向井的技术优势,可结合煤储层地质特性,利用流体势能原理实现煤层的排水降压采气;采用充气欠平衡钻井技术,通过合理优化注气排量、注气压力和钻井液排量等,可有效保护煤储层,减少储层污染;采用组合U型井钻采技术,可实现多口U型井共用一口直井进行排采,从而节约地面资源,发挥一井多用的作用。     

海上油田钻井学习曲线模型的建立

陆上油田钻井学习曲线模型仅考虑了井深的影响,对于海上油田复杂定向井井型不适用。通过分析研究钻井工期的影响因素,引入了定向井难度系数,对陆上油田钻井学习曲线进行了修正,并推荐了渤海及南海东部油田定向井难度系数对钻井工期影响的修正系数,建立了海上油田钻井学习曲线模型。算例分析表明,该模型预测精度高,可为海上油田钻井工期设计和进度安排以及钻井作业费用的精确预算提供参考依据。     

涪陵地区页岩气山地“井工厂”钻井技术

涪陵页岩气田地处山地,环境复杂,井场面积受限,钻前与钻井施工组织难度大、成本高.为此,借鉴国外页岩气工厂化流水作业理念,针对涪陵山地特点及页岩气地质与开发特征,开展了涪陵山地"井工厂"井网部署和井眼轨道设计、井间快速移动钻机改造、工厂化钻井作业流程设计、批量化作业方案设计等方面的研究,形成了适应涪陵山地特点的页岩气"井工厂"钻井技术.在JY30和JY28平台的应用表明,涪陵地区页岩山地"井工厂"钻井技术具有提高钻机作业效率、缩短建井周期、提高资源综合利用率和降低废液排放量等技术优势,并保障了涪陵页岩气井4井式平台当年完成建平台、开钻、完钻、压裂试气和投产目标的实现,对国内类似页岩气区块的开发具有借鉴意义.      

煤层气分支井轨迹控制技术

煤层气分支井轨迹控制技术包括钻分支井眼、地质导向等技术,是一项技术性强、施工难度高的系统工程。煤层气分支井钻井作业的难点主要有:煤层的稳定性差,易发生坍塌、卡钻等故障;煤层厚度只有3~4 m,个别地区会更薄,井眼轨迹控制难度大;水平段摩阻、扭矩大,加压困难,钻具易失效;工艺复杂,配套成本高。通过优化施工轨道设计,完善施工方案,可以实现轨迹圆滑、安全钻进。中国石化中原石油工程有限公司自2004年开始施工煤层气分支井,屡破中国石化钻井分支纪录,分支最多的一口井是1个主井眼23个分支。     

威远区块页岩气“井工厂”钻井技术

威远区块地表为低山丘陵地貌,交通运输不便,增加了钻井成本,且钻井平台周围有居民散居,导致井场建设和钻井过程中在健康、安全和环保方面面临巨大挑战。为此,针对威远区块的地貌特征及该区块的页岩气开发特点,开展了山地"井工厂"井网部署和井眼轨道设计、井眼轨迹控制、丛式井组防碰设计、TI-350T全液压深井智能钻机应用和"井工厂"钻井作业流程设计等方面的研究,形成了高效的页岩气"井工厂"钻井技术。该钻井技术在威204H11平台进行了应用,平均机械钻速达到7.13 m/h,钻机井间运移仅需2.0 h,钻井液利用率达到80%以上,大大减少了非钻井作业时间、降低了钻井成本。应用表明,该"井工厂"钻井技术可为国内其他类似页岩气区块的高效开发提供借鉴。      

“井工厂”技术在我国非常规油气开发中的应用

"井工厂"技术能大幅度提高作业效率、降低工程成本,在致密油气、页岩油气等低渗透、低品位的非常规油气开发中具有显著的技术优势,因此该技术在北美地区进行了大规模应用,取得了巨大的经济效益。为了使该技术更好地应用于我国非常规油气开发中,在详细阐述"井工厂"技术的概念和特点的基础上,介绍了国外该技术的发展和应用现状,梳理了国内中国石油、中国石化对该技术的探索应用情况,并分析指出,国内配套的装备仪器还不能完全适应"井工厂"作业的需求,还没有实现真正意义上的流水线式施工,还没有形成一套成熟的"井工厂"作业模式。因此,建议树立"全过程低成本"的基本理念,总结我国致密气藏开发的成功经验,有针对性地集成和发展相配套的工程技术,设立"井工厂"技术项目部,规范管理,以形成真正符合我国非常规油气资源类型和开发规律的"井工厂"技术。     

漂珠水泥浆在煤层气井中的应用

为了解决降低固井作业对煤层伤害程度与提高固井质量的矛盾,通过合理匹配漂珠及增强剂中剂的比例,优选出一套高强度低密度的漂珠水泥浆配方。室内与现场实验表明,该水泥浆体系稳定,添加剂配伍性好,流动性能好,密度可调范大,强度能达到ＡＰＩ标准要求。漂珠水泥浆应用于煤层气井有利于保护煤层,满足施工需要。     

“井工厂”技术在我国非常规油气开发中的应用

“井工厂”技术能大幅度提高作业效率、降低工程成本,在致密油气、页岩油气等低渗透、低品位的非常规油气开发中具有显著的技术优势,因此该技术在北美地区进行了大规模应用,取得了巨大的经济效益。为了使该技术更好地应用于我国非常规油气开发中,在详细阐述“井工厂”技术的概念和特点的基础上,介绍了国外该技术的发展和应用现状,梳理了国内中国石油、中国石化对该技术的探索应用情况,并分析指出,国内配套的装备仪器还不能完全适应“井工厂”作业的需求,还没有实现真正意义上的流水线式施工,还没有形成一套成熟的“井工厂”作业模式。因此,建议树立“全过程低成本”的基本理念,总结我国致密气藏开发的成功经验,有针对性地集成和发展相配套的工程技术,设立“井工厂”技术项目部,规范管理,以形成真正符合我国非常规油气资源类型和开发规律的“井工厂”技术。      

三交地区煤层气井钻井技术介绍

煤层气呈吸附状态存在于煤基内表面,逸散速度快,既不同于一般的天然气,更不同于石油,其特点在于煤本身就是气源岩,同时也是储集层。在钻井勘探过程中,为了准确全面地评价煤层气资源、有效地保护煤层气,应根据煤及煤层气的特性,确定合理的井身结构、钻井液性能、钻井参数、取心方法、DST 测试、固井完井等技术措施。我们于1998~1999年在山西三交地区完成的5口煤层气井,采取了合理的钻井技术措施,取得了较好的勘探效果。     

空气充气钻井技术在矿2井的应用

当地层压力系数小于1时,常规钻井液钻井必然发生井漏,易造成井下工程事故,利用空气充气钻井技术对付地层既出水又发生恶性井漏的井,在川渝地区的钻井作业中,尚属一种全新的工艺技术,通过矿2井的空气充气钻井实践,解决了因井漏而引起的井下系列复杂问题,大大缩短了复杂井段的钻井作业周期,同时也降低了钻井作业综合成本.     

煤层气井气体钻井技术发展现状与展望

煤层气储层的特殊性对煤层气钻井时的储层保护提出了更高的要求。用气体钻井方式开采煤层气是一种有效的保护储层的手段,被国外油田广泛采用。气体钻井方式的选择必须考虑地层的适用性、应用模式、后期完井方式以及经济性。通过对国外煤层气开发中气体钻井的应用情况、煤层特点、气体钻井应用于煤层气的技术模式进行分析,结合我国煤层气特点及气体钻井技术现状,探讨了在我国煤层气开发中开展气体钻井的可行性。